The Future of Scattered Trees in Agricultural Landscapes

Authors


†† email philip.gibbons@anu.edu.au

Abstract

Abstract: Mature trees scattered throughout agricultural landscapes are critical habitat for some biota and provide a range of ecosystem services. These trees are declining in intensively managed agricultural landscapes globally. We developed a simulation model to predict the rates at which these trees are declining, identified the key variables that can be manipulated to mitigate this decline, and compared alternative management proposals. We used the initial numbers of trees in the stand, the predicted ages of these trees, their rate of growth, the number of recruits established, the frequency of recruitment, and the rate of tree mortality to simulate the dynamics of scattered trees in agricultural landscapes. We applied this simulation model to case studies from Spain, United States, Australia, and Costa Rica. We predicted that mature trees would be lost from these landscapes in 90–180 years under current management. Existing management recommendations for these landscapes—which focus on increasing recruitment—would not reverse this trend. The loss of scattered mature trees was most sensitive to tree mortality, stand age, number of recruits, and frequency of recruitment. We predicted that perpetuating mature trees in agricultural landscapes at or above existing densities requires a strategy that keeps mortality among established trees below around 0.5% per year, recruits new trees at a rate that is higher than the number of existing trees, and recruits new trees at a frequency in years equivalent to around 15% of the maximum life expectancy of trees. Numbers of mature trees in landscapes represented by the case studies will decline before they increase, even if strategies of this type are implemented immediately. This decline will be greater if a management response is delayed.

Abstract

Resumen: Los árboles dispersos en paisajes agrícolas son hábitat critico para la biota y proporcionan una variedad de servicios ecológicos. Estos árboles están declinando globalmente en paisajes agrícolas manejados intensivamente. Desarrollamos un modelo de simulación para predecir las tasas a las que están declinando estos árboles, identificamos las principales variables que pueden ser manipuladas para mitigar esta declinación y comparamos propuestas de manejo alternativas. Utilizamos el número inicial de árboles en el sitio, las edades de estos árboles, su tasa de crecimiento, el número de individuos reclutados, la frecuencia de reclutamiento y la tasa de mortalidad de árboles para simular la dinámica de árboles dispersos en paisajes agrícolas. Aplicamos este modelo a estudios de caso de España, Estados Unidos, Australia y Costa Rica. Pronosticamos que los árboles maduros se perderán de estos paisajes entre 90 y 180 años bajos las condiciones de manejo actuales; las recomendaciones de manejo existentes – enfocadas en el incremento del reclutamiento – no cambiarían esta tendencia. Mediante la simulación de escenarios representando observaciones que abarcan todos los estudios de caso y una gama de opciones de manejo pudimos hacer recomendaciones genéricas sobre el manejo de árboles dispersos en paisajes agrícolas. La pérdida de árboles maduros dispersos fue más sensible a la mortalidad de árboles, edad del sitio, número de reclutas y frecuencia de reclutamiento. Predecimos que la perpetuación de árboles maduros en paisajes agrícolas en o por encima de las densidades existentes requiere de una estrategia que mantenga la mortalidad de árboles establecidos por debajo de 0.5% por año, que reclute árboles a una tasa mayor que el número de árboles existentes y reclute árboles nuevos en una frecuencia en años equivalente a alrededor de 15% de la esperanza de vida máxima de los árboles. Sin embargo, el número de árboles maduros en los paisajes representados por los estudios de caso declinará antes de incrementar, aun si estrategias de este tipo son implementadas inmediatamente. Esta declinación será mayor si se posterga una respuesta de manejo.

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